Chào các em! Cô sẽ hướng dẫn các em giải chi tiết bài tập này để các em hiểu rõ bản chất và cách xác định công thức của các loại rượu nhé.

Chúng ta sẽ phân tích từng bước một để tìm ra đáp án đúng.

Bước 1: Phân tích tên gọi “rượu tert – butylic”

Đây là tên thông thường của một loại rượu (ancol). Chúng ta hãy “mổ xẻ” cái tên này:

• butylic: Tên này cho chúng ta biết gốc hiđrocacbon tương ứng có 4 nguyên tử Carbon (C), xuất phát từ “butan”.
• tert –: Đây là viết tắt của “tertiary” trong tiếng Anh, có nghĩa là “bậc ba”. Tiền tố này chỉ ra đặc điểm cấu trúc của gốc hiđrocacbon và vị trí của nhóm chức. Cụ thể, “tert-” cho biết nhóm chức (-OH của rượu) được đính vào một nguyên tử Carbon bậc ba.

Bước 2: Ôn lại khái niệm “bậc của Carbon” và “bậc của rượu”

Theo Sách giáo khoa Hóa học 11, chúng ta có:

• Bậc của một nguyên tử Carbon được tính bằng số nguyên tử Carbon khác liên kết trực tiếp với nó.
• Bậc của rượu được xác định bằng bậc của nguyên tử Carbon mà nhóm -OH liên kết.

Vậy, “rượu tert-butylic” là một rượu bậc ba, nghĩa là nhóm -OH phải liên kết với một nguyên tử Carbon bậc ba.

Bước 3: Xây dựng công thức cấu tạo từ phân tích

1. Một nguyên tử Carbon bậc ba là nguyên tử C liên kết với 3 nguyên tử C khác.
Ta viết: C — C, C, C (một C ở trung tâm liên kết với 3 C xung quanh).

2. Vì đây là rượu bậc ba, nhóm -OH sẽ gắn vào nguyên tử C trung tâm (C bậc ba) đó.
Ta có bộ khung: (C, C, C) — C — OH

3. Tổng số nguyên tử Carbon của rượu là 4 (do tên “butylic”). Trong bộ khung trên, chúng ta đã sử dụng đủ 4 nguyên tử C.

4. Bây giờ, chúng ta chỉ cần điền các nguyên tử Hiđro (H) vào để đảm bảo mỗi nguyên tử C có đủ 4 liên kết (hóa trị IV).

• Nguyên tử C trung tâm đã có 4 liên kết (3 với C, 1 với O) nên không còn H.
• Ba nguyên tử C ở xung quanh, mỗi nguyên tử mới chỉ có 1 liên kết (với C trung tâm), nên mỗi nguyên tử này sẽ cần thêm 3 nguyên tử H để đủ 4 liên kết. Chúng trở thành 3 nhóm CH3.

Kết hợp lại, ta được công thức cấu tạo: (CH3)3COH.

Bước 4: Đối chiếu với các phương án đã cho

• A. (CH3)3COH: Công thức này có nhóm -OH gắn vào nguyên tử C ở giữa. Nguyên tử C này liên kết với 3 nguyên tử C khác (3 nhóm CH3). Vậy đây là một rượu bậc ba và có 4 C. Đây chính là rượu tert-butylic. Đây là phương án đúng.
• B. (CH3)3CCH2OH: Công thức này có 5 nguyên tử C (không phải 4). Nhóm -OH gắn vào nhóm -CH2-, mà C trong nhóm -CH2- này chỉ liên kết với 1 nguyên tử C khác. Vậy đây là một rượu bậc một. (Tên gọi là rượu neopentylic).
• C. (CH3)2CHCH2OH: Công thức này có 4 nguyên tử C. Nhóm -OH gắn vào nhóm -CH2-, mà C trong nhóm -CH2- này chỉ liên kết với 1 nguyên tử C khác. Vậy đây là một rượu bậc một. (Tên gọi là rượu isobutylic).
• D. CH3CH(OH)CH2CH3: Công thức này có 4 nguyên tử C. Nhóm -OH gắn vào nguyên tử C ở vị trí số 2, nguyên tử C này liên kết với 2 nguyên tử C khác. Vậy đây là một rượu bậc hai. (Tên gọi là rượu sec-butylic).

Kết luận:

Dựa trên các phân tích chi tiết trên, công thức cấu tạo đúng của rượu tert – butylic phải là một rượu bậc ba có 4 nguyên tử carbon. Công thức (CH3)3COH thỏa mãn đầy đủ các điều kiện này.

Vậy, đáp án đúng là A.